摘要：水利工程建设与人们生活生产有着密切关系，水闸是其中很重要的组成部分，不仅能为生产及生活提供用水，还能起到防洪抗灾作用。但水闸容易受到多方面因素的影响，产生一些病险问题，导致其自身功能无法充分发挥，甚至带来安全隐患，引发安全事故。因此为保证水闸的安全性和运行稳定性，需要根据水闸实际情况制定并应用有效加固技术。
关键词：水利工程；水闸加固；施工技术
引言
水闸是水利工程项目中一项重要的组成部分，目前大多数水闸设施因修建年代过长、设备老化，已经不能满足现阶段的运行，存在重大的安全隐患，阻碍了水利行业的发展，因此有必要通过除险加固来满足更高的标准和更高的需求。
1 水闸问题及形成原因
1.1 闸室结构被破坏变形
根据工程中闸室的设计结构，可以总结出变形的主要原因是水的冲击导致混泥土出现不同程度的裂缝。水闸因混凝土出现裂缝，会使已经有点变形的地基有一定程度的渗透，还有可能会出现竖直方向和水平方向的位移，导致原有的功能及效率遭到削弱，这些问题是互相影响和联系的。此外，建设初期对水闸地基的设计以及书写的施工方案不符合标准要求，导致在后期投入使用以后，地基受到的压力太大，不足以承受水流的冲击以及水压而造成严重的后果。
1.2 水流上下游的消能防冲设施遭到破坏
造册成消能防冲设施破坏的主要原因：（1）建设初期水闸的设计不符合具体环境的要求，数据稍有偏差；（2）水闸建设的安全设施不够健全，导致存在一定的安全隐患；（3）随着时间的推移，河流的流量可能会发生改变，流量减少对水闸影响不大，但如果水的流量增长过多，可能会给水闸的消能防冲设施带来无法承受的压力，破坏本身的结构，导致处理问题的能力不符合河道对于水闸的基础要求，如果采用的解决问题的办法不够恰当，会在很大程度上降低水闸的效率。此外，有些水闸开闸的方式不符合标准，破坏了下游消能防冲能力。
1.3 闸门及其启闭系统的破坏
闸门本身的组成部分有面板、主梁、次梁，这些部件存在一定的掉皮和脱落现象，而且有些用来止水用的部件还有可能被风化腐蚀。一般情况下，闸门遭到破坏的时间大多为水流大面积经过时，闸室过水的时候可能会引起巨大的震动以及对闸门产生强大的水力冲击，严重的情况下还有可能产生共振及闸门出现不稳定的状态，导致闸门的作用遭到大幅度缩减。引起闸门出现震动而遭到破坏的原因有很多，现在仍是很多专业人士研究的课题之一。
2 工程概况
某大型水闸在实际运行中控制流域面积为2285m2，多年平均流量为66.58m3/s，主要包括泄洪闸、船闸、过木筏道等几个模块。其中泄洪闸全长为128.56m，依据14孔布置，净宽及单孔净宽分别为114.0m、7.8m。整体溢流堰面主要采用WES标准剖面线，堰体为浆砌石结构+混凝土溢流面组成的金包银体系。该泄洪闸内配置有16扇提升式钢平板门，闸下游配置有消力池，在长时间运行中底板已基本冲毁。同时由于坝区断层不发育，而斜河向发育、顺河向发育导致两组节理裂隙，最终形成了侧向切割面。促使该水闸层面出现了底部滑动面，再加上下游冲刷坑的影响，导致闸基存在表部、浅部滑动情况。
3 水利工程中水闸加固施工技术的应用
3.1 施工准备
在水利工程中水闸加固施工前期，施工方应依据最高强度标准，配置8台挖掘机、20台自卸汽车、3台振动碾及推土机、1台强制式拌合机、28台铲运机。
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3.2 测量放样及施工导流
在水闸加固工程平面控制系统布置完毕之后，施工方可根据现场情况。采用混凝土标墩的形式，水平埋设混凝土标墩。并对主轴线标示点、辅助导线点、控制点进行重新测量。随后施工方可依据建设方提供的高程系统。以四等水准作为高层控制网等级，选择不受洪水及施工影响的地区进行高程控制点位设置。随后在高程点进行标石的埋设。在高程点设置完毕之后，施工方可根据工程设计图纸。以施工控制网点为基础，利用全站仪，进行首级控制点放样操作。在测量放样作业结束之后，考虑到该水利工程水闸施工围堰等级为4级，且倒流洪水标准为十年一遇。因此，施工方可在湖侧水位降至17.5m时，开始填筑作业。并利用船闸输水洞，进行施工工期内全时段导流。同时依据《建筑基坑支护技术规程》，利用无砂管井排水方法进行降水操作。
3.3 老闸拆除及混凝土施工
在施工导流工作结束后，施工方可在以往水闸位置布置一台塔机，并在导流堤上修建一条临时便道。逐步开展老闸桥台、人行便桥、上下游翼墙混凝土、护底护坡砌石的局部拆除作业。在老闸局部破碎段拆除之后，施工方可依据施工图纸要求。利用缝合的方式，在施工区域进行土工布拼接。并在铺设面平整完毕之后，将土工布铺设在施工范围内。随后施工人员可在湖侧消力池位置设置一台塔机及输送泵。依据先下部工程后上部工程的立模施工顺序，进行混凝土施工。在混凝土施工完毕之后，施工人员可对购进的钢筋进行除锈加工，一般直径在20.0mm以上的钢筋，需采用对焊工艺；而直径在20.0mm以下的钢筋，则需利用搭接焊的方式进行钢筋连接。在钢筋绑扎完毕之后，施工方可利用国内预先制备的水泥砂浆块，均匀垫在钢筋、模板间。并促使全部水泥砂浆垫块错开、均匀分散布置。在钢筋连接完毕之后，施工方可利用脚手架管，进行围檩、支撑设置。随后在模板内侧均匀涂刷脱模剂。并利用直径在14.0mm的拉条，对拉固定模板。同时控制墙体拉条排距在0.72m左右。本工程拉条强度为22.52kN/m2。据此，根据倾倒混凝土时对模板水平动力，可设定混凝土最大浇筑速度为0.85mm/h，以保证混凝土浇筑施工质量。在混凝土浇筑阶段，施工方可一次浇筑每块底板，并一次绑扎闸墩混凝土。由于工程墙体厚度在450.0mm以上，因此，施工方可利用2台5.8m3的混凝土搅拌运输设备。沿水平方向分铺筑层一次浇筑。每一铺筑层厚度为0.38m，浇筑时间在60.0min左右。在浇筑阶段，施工人员可以进入浇筑仓内进行振捣作业。一般混凝土振捣需依据快插慢拔的顺序，保证上下振捣均匀。在混凝土振捣结束之后，施工方可综合利用橡皮止水、紫铜片止水方式，进行止水施工。随后依据施工规范要求，进行混凝土混凝土养护作业。
4 结语
水闸病害等问题会严重影响水闸的作用和处理效率，对于这些影响水闸运作的不安全因素，应该把水闸的安全评价放在首位，提高水闸的反抗击能力，加固水闸各个部件，研究出较为成熟的加固技术。在施工的时候应尽量达到计算出的数据的标准，经常性地对水闸进行安全性检测，以更好地保证水闸的安全度。就目前的情况来说，应该将创新的科技成果有效利用，解决水闸的病害问题。
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论文作者:吴华军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
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